套管的损坏与现象
一、套管损坏现象及判断
由于各种因素作用的结果，会使石油井套管产生破损。
对于套管破损的油(水)井必须正确地判断、及时修复，才能保证油田生产的正常进行。
所以，及时发现与正确判断套管损坏相当重要。
一般来讲，在油(水)井生产或作业施工中是可以发现套管损坏的。
例如：
(1)正常生产过程中，突然发现有大量淡水或泥浆产出。
(2)生产过程中井口压力下降，产液量猛减。
(3)注水井突然发生泵压下降，注水量大增的现象，但却又注不到注水目的层位。
(4)作业施工时，起下钻具(或管柱)有遇阻现象。
(5)套管试压不合格，稳不住压力。
(6)发生地震后，油井不出油等。
发现上述现象后，应当进一步弄清套管损坏的情况和类型，查明破损的程度和形状等。
通常在探测套管损坏时，采用工具通径检查和仪器工程测井两种方法。
工具通径检查是用通井规、铅模或侧面打印器等工具下井进行实探检查；而工程测井主要是采用测井仪器进行微井径测井、井下电视测井等。
近年来，也有采用工艺技术方法检查套管损坏情况的。
如采用双水力压差式封隔器进行双卡法找漏，也是一种很有实用价值的方法。
二、套管损坏的类型
由于造成套管损坏的原因很多，每口井的具体情况又不相同，故套管损坏的形式多种多样。
但按其损坏的程度和性质，可以分为套管变形、套管断错、套管破裂和套管外漏等四种类型。
l．套管变形
凡是由于地应力轴向应力变化，以及套管外挤压力大于内压力等因素的作用所造成的套管一处或多处缩径，挤扁或弯曲等变化，统称为套管变形损坏，简称套管变形。
套管变形主要有以下几种：
(1)套管缩径：
凡是套管发生局部内径缩小或出现凹形变形者，称为套管缩径变形，简称缩径。
(2)套管挤扁
现场统计与铅模打印资料证明，这类变形井较多，是油(水)井套管损坏中常见的一种。
凡是套管截面由于四周受力不均匀而变成不规则椭圆形的，称为套管挤扁变形，简称套管挤扁。
在实际生产中，套管挤扁变形很复杂，分一处挤扁变形与多处挤扁变形等。
(3)套管弯曲
由于轴向应力作用不均匀所造成的套管轴线发生弯曲变形，叫做套管弯曲变形，简称套管弯曲。
这种弯曲的形状很多，弯曲程度也不一样。
有的弯曲段很小，弯曲的幅度和曲率很大；有的弯曲段很长，弯曲的幅度和曲率很小。
2．套管断错
所谓套管断错，是指套管在轴向(即指铅垂方向)发生断裂、在径向(即水平方向)发生位移的双向叠加变形，简称套管断错。
一般，套管断错可分为浅部断错(即指油层以上部位或接近地表部分)、油层部位断错和深层断错(即指油层下部)三种情况。
不同油田或同一油田的不同区块，断错类型的特征也不相同，有的油田油层底部断错多，有的油田深层断错多。
从断错的程度上看，断错的径向位移变化范围也很大，从几毫米到几十毫米不等，严重者套管全部错开。
按套管断错的复杂性来看，一口井一般只会出现一处断错，个别井也有两处断错的。
3．套管破裂
套管破裂主要指套管在轴向上发生破孔或缝洞的现象。
造成套管破裂的原因很多，除了套管本身质量差之外，还有内应力和内挤压力、技术改造施
下中的挤压、地层严重出砂及地下液体长期腐蚀、射孔及水力喷射作用等原因。
由于造成套管破裂的原因很多，故套管破裂的类型也较多，一般可分为微缝、裂缝和裂洞三种类型。
4．套管外漏
油(水)井套管外面有油、气、水的漏串现象称为套管外漏。
套管外漏多发生在井的浅层，离地面几米到几十米处。
这是因为这部分井段地层松散，管外水层没有封固住，或套管外水泥返高没达到此处。
同时，这部分井段井下作业施工频繁，受到腐蚀与损伤破坏的机会多，故造成套管腐蚀穿孔或者丝扣渗漏。
这些漏失的油、气、水返至井口地面，污染井场与设备，影响了油井的正常生产。
套管损坏讲座
甚至同一根套管不同成分
电解质：高矿化度水
电化学腐蚀主要因素
• 主要是溶解氧、CO2、H2S • 溶解氧：是最突出的套管腐蚀因素，
Fe的腐蚀大部分是由氧和水共同作 用的结果。Fe的腐蚀速度随溶解氧 含量的上升而成直线上升，而且对 铁细菌、 CO2和其它腐蚀因素的腐 蚀有加速作用。
电化学腐蚀造成套管损坏
密封挂片水中的细菌腐蚀分析结果
序号 1 2 3 4 5 6 7
试验天数 0 7 15 21 29 36 42
铁细菌(个/ml) 8.3×10 1.81×04 9.2×105 9.5×106 4.4×106 1.8×107 8.4×106
硫酸还原菌(个/ml) 1.2 5.8 7.5 3.3 2.3 2.4 7.0
890
888
1961 年
1
东北翼
1961 年
849～ 858
841
－
1963 年
2
2793
顶部
1964 年
1160～ 1177
1110
1112
1965 年
1
2042
近顶部
1956 年
930～ 935
1000
1050
1959 年
3
2816
西南翼
1961 年
1154～ 1178
1102
1103
1963 年
• 断层复活原因：地层升降、地震、高
压注水
高压注水：一方面使地层孔隙压力提 高，改变了原始地应力场，引起地应力 不平衡；另一方面注入水进入断层接触 面，造成接触面泥化，致使层面胶结力 和内摩擦力趋于零，大大降低抗剪切力， 在上下盘压差或重力作用下，断层滑动， 剪挤套管。
石油工程技术专业《5.1.1套管的损坏变形及破漏》
套管的损坏变形及破漏一、套管的损坏变形及破漏套管损坏的类型大致可分为四种：变形、破裂、错断和腐蚀穿孔。
〔一〕套管破漏的原因油水井套管损坏和破漏绝大局部发生在水泥返高以上，发生的原因大体分为地质因素、工程技术原因和其它原因。
1.造成套管变形损坏和破漏的地质因素〔1〕井眼周围岩石压力对套管损坏的影响；〔2〕泥岩膨胀和蠕变引起的套管损坏；〔3〕地层出砂和油层压实导致的套管损坏；〔4〕岩层的蠕变、地壳升降运动、地震导致的对套管的损坏变形。
2.造成套管变形损坏的工程因素主要为：〔1〕固井质量差造成的套管损坏；〔2〕套管质量不合格，管壁厚薄不均，影响到套管本身的抗压强度，丝扣密封不严，螺纹加工精度不高，套管的钢级化学成分的差异，造成的套管损坏变形和破裂；〔3〕施工不合理可引起套管损坏。
3.造成套管损坏和破漏的其他因素〔1〕射孔时产生的高压可使套管严重变形和破裂；〔2〕固井质量不好，管外水泥返高不够，未能将水层封住，套管受硫化氢水腐蚀和管外水的侵蚀、氧化等影响发生腐蚀性损坏和破漏；〔3〕套管质量存在缺陷，不能承受过高的压力以及增产或作业措施不当而损坏套管；〔4〕在注采过程中，由于技术处理不当，压差过大引起油水井出砂、地层坍塌、地层结构被破坏所发生的内外力的作用致使套管损坏破裂。
〔二〕套管损坏、破漏的分类 由于套管质量、管外油、气、水的腐蚀和施工原因造成套管在不同位置、不同类型的漏失，根据现场实际情况，套管的破漏大体可分为以下三种情况。
图5—1套管破裂示意图 〔a 〕 微缝；〔b 〕裂缝；〔c 〕裂洞图5—2套管变形纵断面示意图〔a〕单向一处内凹变形；〔b〕双向一处内凹变形；〔c〕单向多处内凹变形；〔d〕双向多处内凹变形；〔e〕单向与双向复合内凹变形，1.腐蚀性破漏腐蚀性破漏多发生在水泥返高以上的套管，由管外硫化氢〔加、号〕水等腐蚀性物质引起。
其特点是：破漏段长，破漏程度严重，多伴有腐蚀性穿孔和管外出油、气、水。
油井套管损坏原因分析及修复技术
油井套管损坏原因分析及修复技术摘要：本文对油井套管损坏的原因进行分析，对此类井的修复技术进行综合研究，从而为油井作业提供较好的技术支持。
关键词：套管损坏修复分析一、套管损坏的原因综合分析1.生产方式不当，生产压差过大。
盲目快速的开采，破坏了地层结构，大量的地层砂涌入井筒。
不但影响了油井的正常生产，还使近井地带严重亏空，地层坍塌，造成了套管错断或变形。
在井眼有一定的斜度、有坍塌的大洞、固井质量差、水泥返高低的情况下，注汽时套管遇热伸长，在压缩应力的作用下产生弯曲。
2.增产、增注措施不当，高压施工造成原以强度降低的套管损坏。
压裂、酸化施工时压力过高，造成地层串通。
外来水及注汽冷却水的侵入，破坏了地层原有稳定的胶结结构及套管外水泥环，水矿物质对套管造成一定的腐蚀，强度下降。
岩石有蠕变和应力松弛的特性，外来水引起岩石膨胀，当蠕变和膨胀超过套管的抗压强度时，套管就会被挤压变形甚至错断。
3.频繁的修井作业施工。
油田生产的中后期，地层压力普遍降低，漏失严重。
洗井、冲砂作业时，修井液大量的进入地层，造成地层破坏，套管腐蚀损坏。
4.套损井不能及时修复，带病生产，地层水和注入水会进入错断口地层，使地层产生蠕动，重新损坏本井套管，导致套损进一步加重。
不仅如此，还会由于地层的蠕动损坏临井的套管，象瘟疫一样形成套损的恶性蔓延。
5.高压注水、注汽，高温增产措施是造成高采地区套管损坏的主要原因。
高压注水是油田增产、稳产的重要措施，注汽是稠油开采的主要方法，但高压注水及注汽的副作用也是显著的。
资料表明，注水压力越高，套管损坏越多。
注汽轮次越多，套管损坏越严重。
当应力大大超过了套管强度，引起套管接箍或本体断裂。
二、套损修复技术研究套管修复工艺技术已经日趋完善，但现场能够有效使用的工具不多，修复效果不理想。
套管修复技术包括套管诊断技术、套管内打通道技术、套管回接取套换套技术。
1.套管诊断技术为了节约成本，加快工作时效往往采用铅模打印进行判断或者采用经验法对套管进行诊断。
套管的损坏与修复
个竖直的通道； （5）套管缩径，套管椭圆变形，使井眼缩小。
五、套损井的判断方法
当套管损坏后，一般会有下述现象： (1) 起下钻困难，有遇阻现象； (2) 洗井中洗井液大量漏失； (3) 生产中突然发现大量淡水和泥浆； (4) 生产中井口压力下降，产量猛减； (5) 井口附近地面冒油。
(5) 采油强度过高会使套管受到的外载增大，采油过程中的频繁 开关井，会使套管发生疲劳破坏。
三、套管损坏的预防措施
(1)对盐膏层和高地应力区域段采用双层套管或高强度套管. API标准的钢级通常为P110。国外已开发出比API5CT标准更严格、强度
级别更高的油井管。超高强度套管都是特殊螺纹管。日本住友金属工业公 司的SM系列及G组、日本钢管(NKK)公司的NK系列等均为超高强特殊螺纹套 管。5000m以上的超深井，已使用NK-V150钢级。 (2)对腐蚀性环境，在完井液中加入抑菌剂或杀菌剂；对含H2S或CO2的
二、套管损坏的主要原因
2.工程因素 (1) 套管强度设计和选型不合理。盐膏层段、酸化压裂井的套管
强度偏低，腐蚀性地层流体环境下的套管类型不抗腐蚀，没有 采取合理的防腐措施。 (2) 射孔引起套管损坏。高强度射孔弹射孔后孔眼附近形成微裂纹 和应力集中，在长期应力状态下形成应力腐蚀开裂及疲劳裂纹 扩展，导致了套管的破裂和错断。 (3) 套管在钻井或修井过程中发生严重磨损。 (4) 套管本身质量存在缺陷，下套管过程中上扣扭矩过大或过小引 起套管丝扣处应力过大或密封不严，造成套管丝扣处早期破裂 或腐蚀性损坏。 (5) 固井质量不合格。
套管损坏原因分析及防治技术的研究
套管损坏原因分析及防治技术的研究摘要：随着钻井技术的发展，深井、超深井、复杂地层井、含腐蚀介质油气井的开采不断增加，随之而来的是套管的损坏率不断提高，影响了油气井的开采寿命，经分析研究认为套管的损坏原因主要由地质因素、工程技术因素、油气井开发方式等构成，针对不同的套损原因和机理，当前各国钻井界已采用了多种防治措施，通过综合利用这些技术，对延长套管寿命、进行套损修复、增加油气井的开采，均有很大的帮助。
关键词：套管损坏损坏原因机理防治技术一、套管损坏原因1.1变形和挤毁套管的变形和挤毁这两种损坏方式主要是由地质因素造成，油气井随着油气的开采，地层压力迅速释放，特别是油井出砂，使得储集层砂岩疏松，形成空洞，当上部覆盖地层和下部支撑地层的应力向储集层释放时，储集层就可能发生弹性变形和塑性变形，整个地层的应力变化，导致套管受挤压破坏，这种破坏形式在各大油田均有存在。
巨厚盐膏层的蠕变同样会产生套管的变形和挤毁破坏，这种现象在新疆塔河油田、江汉油田等地区普遍存在[2]。
在钻井和开采过程中，随着水分子对盐膏层的侵蚀，盐膏层的压力体系会产生变化，盐膏层发生蠕动变形，这在钻井过程中非常明显，其蠕变速度之快可导致下套管和固井作业的时间不够，在套管下入后，进行固井作业准备期间，盐膏层的蠕动就可能使套管变形。
并且，经验显示盐膏层厚度越大，蠕变速度越快。
1.2 错断套管的错断大多数由地层的断层滑移变形等造成，也可由盐膏层的蠕变造成，其对油气井的危害程度大于套管的变形和挤毁破坏，一旦形成错断，油气井就会报废，无法进行修复。
错断的产生往往在地层倾角较大的地区，由于对油气储层的开采，破环了原始地层的应力平衡，打破了原始地层结构力的相对静止状态，造成地层的蠕动，使地层的上下层面发生相对位移，对穿过地层的套管形成剪切，造成套管错断。
1.3 磨损套管的磨损大多由工程技术因素造成的，磨损方式可以分为纵向磨损和横向磨损。
纵向磨损主要由起下钻具、起下采油管具等施工引起，套管内管柱与套管之间的纵向相对运动造成这种磨损现象；横向磨损主要是由钻柱旋转，与套管之间形成相对转动引起，这些磨损方式在定向井、水平井等斜度较大的井或者是狗腿度严重的井，存在较为严重。
套损井
套管是钻井过程中隔离地层与井筒的屏障，在稠油热采井中，套管损坏尤其多见。
其主要损坏表现在挤压变形，扭曲等等。
损坏机理为：1.温度的影响：a.温度升高，套管本身强度降低。
b.温度升高，套管膨胀，套管内引起压缩应力、弯曲应力使强度降低。
c.温度升高，环空流体膨胀导致内压升高，从而是套管强度降低。
2.疲劳损坏：温度升高使套管拉伸，从而存有拉压应力，这种应力又循环性，引起套管的疲劳损坏。
3.滑脱损坏：水泥环与套管因温度的升高而产生滑脱，从而使套管抵触井底而变形损。
石油工程技术 井下作业 套管损坏原因及修井作业技术简介
套管损坏原因及修井作业技术简介引言在油田正常生产过程中，一旦油水井发生套管损坏，就会导致注采井网被破坏，给油田的正常生产带来了严重的影响。
为了恢复油水井正常生产，通常需要对破损套管进行修复，从而有效地避免油水井因套管损坏而导致停产问题的发生。
对油水井的正常生产，提升油田开发经济效益具有十分重要的现实意义。
套管损坏的原因多种多样,套管损坏的原因不同，其采用的修复技术也不同，因此，需要针对套管损坏程度，合理选择修复工艺技术。
1套管损坏原因分析1.1物理因素套管在井下服役过程中会受到多种力的作用，并且作用力来自不同的方向，如果作用力超过了套管允许的极限强度，套管就会发生损坏，所以，在进行下套管设计的过程中，需要对套管的材料及其强度进行合理的选择。
但是，由于我国大多数油田地质情况复杂，套管在井下的情况难以预测，另外，油水井在井下作业的过程中，有些井下工具在起下的时候经常会与套管发生碰撞或者刮擦，也会对套管质量造成一定的损坏。
综合而言，套管损坏的物理影响因素主要有地层运动产生的力对套管的破坏和套管在外加力的作用下造成的损坏，其中，地层力对套管的损坏程度较为严重。
地层力对套管产生的破坏主要有以下几种情况：1.1.1岩层产生塑性流动对套管的破坏。
如果地层中的岩层发生塑形流动就会对井下套管产生一定的破坏作用，轻则使套管变形，严重时可导致套管损坏，甚至发生断裂。
例如，地层中如果发育盐膏层或者盐层，这些地层一旦受到外力的作用，或者在高温高压的情况下就会发生塑性流动，并对套管形成挤压，通常套管在完井的过程中会采用水泥固井，对油层套管段进行封固，其目的主要是防止套管外壁受到外力的挤压，但是如果由于盐膏层或者盐层发生塑性变形产生的地层力远大于固井水泥承受的最大压力时，不均匀分布的载荷就会通过固井水泥外壁传递到套管中，进而对套管进行挤压，造成套管破坏。
1.1.2盐层坍塌对套管的破坏。
地层中的盐层遇水后会发生溶解，随着溶解的不断进行，井径也会不断地增加，当溶解达到一定程度时，就会发生盐层坍塌，从而对套管形成挤压和冲击，造成套管损坏。
套管故障案例剖析
套管故障案例剖析
套管故障案例剖析：
案例一：
故障现象：油管本体严重破裂。
原因分析：
1. 井下工具或落物损坏油管本体。
2. 丝扣磨损或损坏，导致油管本体断裂。
3. 油管长期超期服役，老化、脆化。
4. 油管在运输、搬运、下井过程中，受到剧烈撞击、挤压。
案例二：
故障现象：油管脱扣。
原因分析：
1. 井口操作不规范，上卸扣时发生顶扣或撞击。
2. 油管扣型不匹配，丝扣过松或过紧。
3. 油管长期受拉力或压力作用，导致丝扣松动。
4. 油管接头密封圈老化、失效，导致油管脱落。
案例三：
故障现象：油管内壁堵塞。
原因分析：
1. 原油内含有杂质，如泥沙、石蜡等，导致油管内壁堵塞。
2. 油管长期未进行清洗、保养，内壁积垢严重。
3. 井下落物、工具等掉入油管，卡在油管内壁。
4. 井下压力波动大，导致原油中悬浮物在油管内壁沉积。
以上案例只是套管故障的冰山一角，实际应用中可能还存在其他故障情况。
针对不同的故障，应采取相应的预防和维修措施，确保套管系统的正常运行。
套管的损坏与现象
一、套管损坏现象及判断由于各种因素作用的结果，会使石油井套管产生破损。
对于套管破损的油(水)井必须正确地判断、及时修复，才能保证油田生产的正常进行。
所以，及时发现与正确判断套管损坏相当重要。
一般来讲，在油(水)井生产或作业施工中是可以发现套管损坏的。
例如：(1)正常生产过程中，突然发现有大量淡水或泥浆产出。
(2)生产过程中井口压力下降，产液量猛减。
(3)注水井突然发生泵压下降，注水量大增的现象，但却又注不到注水目的层位。
(4)作业施工时，起下钻具(或管柱)有遇阻现象。
(5)套管试压不合格，稳不住压力。
(6)发生地震后，油井不出油等。
发现上述现象后，应当进一步弄清套管损坏的情况和类型，查明破损的程度和形状等。
通常在探测套管损坏时，采用工具通径检查和仪器工程测井两种方法。
工具通径检查是用通井规、铅模或侧面打印器等工具下井进行实探检查；而工程测井主要是采用测井仪器进行微井径测井、井下电视测井等。
近年来，也有采用工艺技术方法检查套管损坏情况的。
如采用双水力压差式封隔器进行双卡法找漏，也是一种很有实用价值的方法。
二、套管损坏的类型由于造成套管损坏的原因很多，每口井的具体情况又不相同，故套管损坏的形式多种多样。
但按其损坏的程度和性质，可以分为套管变形、套管断错、套管破裂和套管外漏等四种类型。
l．套管变形凡是由于地应力轴向应力变化，以及套管外挤压力大于内压力等因素的作用所造成的套管一处或多处缩径，挤扁或弯曲等变化，统称为套管变形损坏，简称套管变形。
套管变形主要有以下几种：(1)套管缩径：凡是套管发生局部内径缩小或出现凹形变形者，称为套管缩径变形，简称缩径。
(2)套管挤扁现场统计与铅模打印资料证明，这类变形井较多，是油(水)井套管损坏中常见的一种。
江汉油田油井套管损坏分析及预防对策
江汉油田油井套管损坏分析及预防对策江汉油田开发中、后期，受套管工作年限、含水上升、高矿化度及地层出砂影响，套管损坏已经成为影响油田持续稳定开采的一大难题。
本文通过对大量套管损坏数据统计分析，确定造成江汉油田套管损坏的主要原因，为套管损坏预防提供对策。
标签：江汉油田;套管;损坏原因;预防对策1 概况潜江凹陷属典型的内陆断陷盐湖盆地，区内构造发育，地质情况复杂，地层水矿化度极高。
随着油田开发进入中、后期阶段，储层渗透性差、能量下降，油井动液面深，套管变形、腐蚀损坏严重。
通过对江汉油田近年来96口套管损坏井统计发现，损坏量呈逐年增加趋势，套管损坏又引发井筒出砂、水淹、卡管柱等问题，套损井治理非常复杂，平均作业时间超过15天，消耗大量资源，对油田高效开发和降本增效带来巨大挑战。
2.江汉油田油井套管损坏的主要原因一般研究认为，形成套管损坏的因素有地层胶结差、泥岩膨胀、套管强度低、增产措施不当、井液腐蚀、地震、固井质量不合格等。
在对江汉油田套管损坏状况进行统计分析过程中，发现固井质量、套管质量、井液腐蚀是造成该区域套管损坏的主要原因。
2.1 固井质量影响固井质量是造成油井套管损坏的主要原因。
通过对江汉油田套管损坏井固井质量统计情况看（见图1），套管损坏位置发生在固井水泥环以上的占97.9%。
固井质量差主要表现在水泥胶结质量差、水泥环连续性不好，水泥固井质量不良等。
使套管与地层井壁之间没有形成可靠封隔和牢固支撑，套管受到非均匀载荷，局部应力集中变形;或地层流体直接接触套管外壁，腐蚀损坏。
江汉油田生产井固井水泥返高普遍未达到地面，多数仅满足封隔生产层位的基本要求，统计套管损坏井的平均水泥返高在1546米，平均套管损坏深度在898米。
2.2套管质量影响钢级低、管壁薄造成套管损坏的又一主要原因。
通过对江汉油田套管损坏井套管情况统计看，发生损坏的套管中，钢级全部为N80/J55，壁厚7.72mm的套管占94.8%，9.17mm壁厚的套管段很少发生损坏。